内容正文:
2025-2026学年度上学期协作校高二第一次考试
数学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教B版选择性必修第一册第一章至第二章2.5.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先求出直线的斜率,再根据即可求出倾斜角.
【详解】由题意得直线的斜率为,所以直线的倾斜角为.
故选:C
2. 已知空间向量不共面,则与向量共面的向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据共面向量定理一一计算判断即可.
【详解】对A,假设,即,
则,显然无实数解,则与向量不共面,故A错误;
对B,因为,所以共面,故B正确;
对C,假设,即,
则,显然无实数解,则与向量不共面,故C错误;
对D,假设,即,
则,显然无实数解,则与向量不共面,故D错误;
故选:B.
3. 椭圆的焦距为( )
A. 4 B. 4 C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件,直接求出,即可求解.
详解】由,得,
所以椭圆焦点在轴上,且,
所以,焦距.
故选:A
4. 若圆与圆外离,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由圆心距和两圆半径和的大小关系即可求解.
【详解】由题意,
所以.
因为圆与圆外离,所以.
故选:A
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为,上的点满足三点共线,且的周长为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,利用椭圆的定义,化简得到,结合,即可求解.
【详解】如图所示,因为周长为,
由椭圆的定义,可得,
所以,则,所以的离心率为.
故选:D.
6. 在空间直角坐标系中,是直线的方向向量,点,则直线与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由空间向量的夹角公式即可求解.
【详解】由题意得,
则直线与所成角的余弦值为,
所以直线与所成角的大小为,
故选:C
7. 在平面直角坐标系中,动点到轴、轴、坐标原点的距离分别为,,,这3个距离均大于0,且,则动点的轨迹对应的图形大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,根据点到坐标轴和原点的距离公式,结合已知条件列出方程,再对轨迹方程进行分析,判断其对应的图形即可.
【详解】设,则,,.
因为,所以,
则,则,
所以动点的轨迹为两条直线与(除去坐标原点),其图形大致为选项A中的图象.
故选:A.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别是,点在椭圆上,且的面积为6,则( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】先设点,再应用面积公式及点在椭圆上列式计算,最后应用两点间距离公式求解.
【详解】由椭圆的对称性不妨设点在第一象限,则.
由题意可得,则.
因为的面积为6,所以,解得.
因为点在椭圆上,所以,解得,
则,
故.
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 两个焦点分别为的椭圆的标准方程可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意,逐项确定椭圆焦点位置及坐标判断即可.
【详解】对于A:的焦点在轴上,A错误;
对于B:的两个焦点分别为,B正确;
对于C:的两个焦点分别为, C错误;
对于D:的两个焦点分别为,D正确.
故选:BD.
10. 如图,在棱长为2的正方体中,,,分别为,,的中点,则( )
A. 平面
B. 平面
C. 平面与平面夹角的余弦值为
D. 点到平面的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】建立适当空间直角坐标系,求出向量,,和平面的法向量、平面的一个法向量为,由即可判断A;由即可判断B;由计算即可判断C;计算即可判断D.
【详解】以为原点,所在的直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,
所以,,.
设平面的一个法向量为,
则令,得,得.
因为,所以,
又平面,所以平面,A正确;
因为,所以,所以平面,B正确;
易得平面的一个法向量为,
所以平面与平面夹角的余弦值为,C错误;
点到平面的距离为,D正确.
故选:ABD
11. 在正方形中,,,,,点(不与重合)在线段上,点(不与,重合)在线段上,光线从点出发到达点后,在正方形内不断反射,直至到达正方形顶点时停止,则下列判断正确的是( )
A. 若,,则光线第一次反射后落在上的点的纵坐标为
B. 若光线第一次反射后落在上,则的斜率
C. 若的斜率,则光线第一次反射后落在上
D. 若点与点重合,且光线最终到达点,则反射次数为偶数
【答案】ACD
【解析】
【分析】A确定关于直线的对称点,求出直线并将代入求解判断;B、C设,其中,得斜率,设时,将代入求对应范围判断;D利用入射、反射光线斜率互为相反数,且光线的可逆性,分析光线的路径,判断的奇偶性.
【详解】对于A,关于直线的对称点为,则,
直线的方程为,令,得,正确.
对于B、C,设,其中,
由,关于直线的对称点分别为,,则的斜率,
当时,设直线的方程为,
令,得,即与线段有交点,
即光线第一次反射后落在上,B错误,C正确.
对于D,因为每一次反射的反射光线斜率与入射光线斜率互为相反数,而过点的光线斜率不可能与的斜率互为相反数,
所以过点的光线斜率与的斜率相等,
因为光线可逆,考虑光线从点返回,不断反射会回到点,
所以整个光线路径是关于原点对称的,
设光线路径为,
则为偶数,共有个点,条光线,反射次数为偶数,正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在空间直角坐标系中,点到平面距离为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据坐标的定义可知.
【详解】由题意可知,点到平面的距离为.
故答案为:
13. 已知平面内有,,三点,则的外接圆的标准方程为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由条件可得,则的外接圆是以线段为直径的圆,从而可求出圆心坐标和半径长,进而可得圆的方程.
【详解】由已知得,,
故,所以,则的外接圆是以线段为直径的圆.
因为
设线段的中点为,则的坐标为,
所以该圆的标准方程为.
故答案为:
14. 方程的解是___________.
【答案】
【解析】
【分析】将根式转化为两点间的距离公式,利用几何意义和椭圆的定义可得.
【详解】因为,
所以,
可转化为点到点和点的距离之和为,
因,故点在以和为焦点的椭圆上,
因,则,
则椭圆方程为,则,解得.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知点,直线的斜率为3.
(1)若直线经过点,求直线在轴上的截距;
(2)求经过,两点的直线的方程(结果化为方程的一般式);
(3)求经过点且与直线垂直的直线的方程(结果化为方程的一般式).
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(2)根据题意,利用斜率公式,求得,结合直线的点斜式方程,即可求解;
(3)根据题意,得到所求直线的斜率为,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【小问1详解】
若直线经过点且直线的斜率为3,
则直线的方程为,即,
令,可得,所以直线在轴上的截距为.
【小问2详解】
因为点,可得,
所以所求直线的方程为,即.
【小问3详解】
因为直线的斜率为3,则与直线垂直的直线的斜率为,
又由,则所求直线的方程为,即.
16. 已知圆.
(1)求m的取值范围.
(2)已知直线与圆交于两点,且.
①求;
②求过点的圆的切线方程.
【答案】(1)
(2)①;②或.
【解析】
【分析】(1)根据圆的一般方程成立条件,建立不等式,可得答案.
(2)①根据弦长公式,建立方程,求出参数;②根据切线方程的求法,可得答案.
【小问1详解】
(方法一)由题意得,则,
得,所以的取值范围为.
(方法二)由,
得,所以的取值范围为.
【小问2详解】
①由题意得到的距离,
则圆的半径为,
得.
②当所求切线的斜率不存在时,该切线的方程为.
当所求切线的斜率存在时,设该切线的方程为,即.
由,得,
所以所求的切线方程为,即.
综上,过点的圆的切线方程为或.
17. 如图,在直三棱柱中,,,,E是AB的中点,F是的中点.
(1)证明:平面.
(2)求EF与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)通过构造中位线,结合线面平行的判定定理来证得平面.
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求得EF与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
连接.因为E,F分别是AB,的中点,所以.
因为平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
依题意可知两两相互垂直,以为坐标原点,
BC,BA,所在直线分别为轴、轴、轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,,,
所以,,.
设是平面的法向量,则,即,
取,得
设与平面所成角为,
则,
即EF与平面所成角的正弦值为.
18. 如图,在正三棱锥中,,,D是棱AB的中点,点E在棱PC上,. 记.
(1)用表示;
(2)若,求k的值;
(3)求的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)结合图形可得,分别用表示,再计算即得;
(2)由可得,利用余弦定理求得,进而,代入即可求得的值;
(3)利用向量数量积的运算律求出,根据二次函数的性质即可求得其最小值.
【小问1详解】
由图可知,因为是棱的中点,
所以,,
因为,所以.
故.
【小问2详解】
由(1)可知,
则(*).
因为正三棱锥,,所以,
由余弦定理,
所以,
则由(*)可得:,解得.
【小问3详解】
由(2)可知,又,
则
,
故,当时,取得最小值.
19. 已知点在椭圆:上,且的长轴长为短轴长的2倍.
(1)求的方程.
(2)若,是上关于原点对称的两个点,为上一动点,直线,的斜率均存在,且分别设为,,判断是否是定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
(3)已知过点,且斜率不为0的直线与交于,两点,弦的中点为,直线(为坐标原点)与交于,两点,求四边形的面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)是,定值为
(3)
【解析】
【分析】(1)由题得到关于的方程,解方程即得解;
(2)应用斜率公式结合椭圆方程计算化简求值;
(3)设直线l的方程为:,联立椭圆C的方程得到韦达定理,结合弦长公式及点到直线距离再化简求出面积,再应用值域求解.
【小问1详解】
由题意得解得
所以的方程为.
【小问2详解】
是定值,该定值为.
理由如下:
设,,则.由,得,
同理可得,
则.
【小问3详解】
设:,,.
由,得,
则,
所以.
设,则,得,
所以直线的方程为.
设,.由得,则.
点到直线的距离,点到直线的距离.
因为,在的两侧,
所以
,
四边形的面积
.
由,得,得,
得.
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2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教B版选择性必修第一册第一章至第二章2.5.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知空间向量不共面,则与向量共面的向量为( )
A. B. C. D.
3. 椭圆的焦距为( )
A. 4 B. 4 C. D. 2
4 若圆与圆外离,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别为,上的点满足三点共线,且的周长为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 在空间直角坐标系中,是直线方向向量,点,则直线与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,动点到轴、轴、坐标原点的距离分别为,,,这3个距离均大于0,且,则动点的轨迹对应的图形大致为( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别是,点在椭圆上,且的面积为6,则( )
A 1 B. 2
C. 3 D. 4
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 两个焦点分别为的椭圆的标准方程可能为( )
A. B.
C. D.
10. 如图,在棱长为2的正方体中,,,分别为,,的中点,则( )
A. 平面
B. 平面
C. 平面与平面夹角余弦值为
D. 点到平面的距离为
11. 在正方形中,,,,,点(不与重合)在线段上,点(不与,重合)在线段上,光线从点出发到达点后,在正方形内不断反射,直至到达正方形顶点时停止,则下列判断正确的是( )
A. 若,,则光线第一次反射后落在上的点的纵坐标为
B. 若光线第一次反射后落在上,则的斜率
C. 若的斜率,则光线第一次反射后落在上
D. 若点与点重合,且光线最终到达点,则反射次数为偶数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在空间直角坐标系中,点到平面的距离为___________.
13. 已知平面内有,,三点,则的外接圆的标准方程为___________.
14. 方程的解是___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知点,直线的斜率为3.
(1)若直线经过点,求直线在轴上的截距;
(2)求经过,两点的直线的方程(结果化为方程的一般式);
(3)求经过点且与直线垂直的直线的方程(结果化为方程的一般式).
16. 已知圆.
(1)求m的取值范围.
(2)已知直线与圆交于两点,且.
①求;
②求过点的圆的切线方程.
17. 如图,在直三棱柱中,,,,E是AB的中点,F是的中点.
(1)证明:平面.
(2)求EF与平面所成角的正弦值.
18. 如图,在正三棱锥中,,,D是棱AB中点,点E在棱PC上,. 记.
(1)用表示;
(2)若,求k的值;
(3)求的最小值.
19. 已知点在椭圆:上,且的长轴长为短轴长的2倍.
(1)求的方程.
(2)若,是上关于原点对称的两个点,为上一动点,直线,的斜率均存在,且分别设为,,判断是否是定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
(3)已知过点,且斜率不为0的直线与交于,两点,弦的中点为,直线(为坐标原点)与交于,两点,求四边形的面积的取值范围.
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